Каркасная рубашка

Такая рубашка приваривается к кольцам жесткости, выполненных из уголков или полос (рис.2.5.8).

Рис.2.5.8. Каркасная рубашка

Расстояние между кольцами жесткости выбирается таким образом, чтобы обечайка корпуса в пролете между ними работала в условиях простого сжатия. Это позволяет изготовлять корпус реактора минимальной толщины, как и в случае змеевиковой рубашки. При расстоянии между кольцами жесткости менее 300…400 мм можно применять более длинные обечайки рубашки.

В каркасных рубашках интенсифицируется теплообмен со стороны теплоносителей, но этот эффект ниже, чем в змеевиковых рубашках. Объем сварочных работ значительно меньше, чем при изготовлении змеевиковой рубашки.

Каркасные рубашки можно выполнять со спиральным током теплоносителя или перетоком теплоносителя из канала в канал (рис.2.5.8).

При продольном расположении ребер жесткости каркасные рубашки выполняются в виде отдельных цилиндрических пластин.

Внутренние теплообменные элементы

Рубашка имеет ограниченную поверхность и не всегда способна обеспечить требуемый теплообмен. В этих случаях прибегают к установке внутренних теплообменных элементов.

Эти теплообменные устройства устанавливаются внутри полимеризаторов при недостаточной внешней поверхности теплообмена и невысокой вязкости реакционной массы (рис.2.5.9).

Рис.2.5.9 Внутренние теплообменные элементы: а – цилиндрическая трубчатая спираль; б – плоская трубчатая спираль; в – диффузор; г – пучок прямых труб

Их выполняют в виде цилиндрической (а) или плоской (б) трубчатой спирали. В первом случае спираль устанавливают около стенки, во втором – у дна реактора. Недостаток такого расположения змеевиков – в сложности их чистки. В качестве теплообменных элементов вместо змеевиков часто используют полые диффузоры в виде цилиндрического или конического стакана с легко очищаемыми стенками (в) или пучки прямых труб (г).

Змеевики обычно изготовляют из стальных, алюминиевых или свинцовых труб. Витки змеевиков крепятся к специальным стойкам хомутиками (рис.2.5.10).

Рис.2.5.10. Способы крепления змеевика в аппарате: 1 – крепление к стойке с помощью хомутов; 2 – соединение витков с помощью отрезков труб

Трубы змеевиков выводят через крышку или стенку и крепятся к штуцерам аппаратов (рис.2.5.11).

Рис.2.5.11. Вывод змеевика через крышку аппарата: 1 – верхний фланец змеевика; 2 – нижний фланец змеевика; 3 – фланец штуцера; 4 – штуцер; 5 – крышка аппарата

При этом труба змеевика с помощью фланца 2 крепится болтами к фланцу 3 штуцера 4. Верхний фланец 1 служит для соединения змеевика с фланцем трубопровода, подводящего или отводящего теплоноситель или хладагент.

Длинные змеевики применять невыгодно, так как в нижних витках при паровом обогреве может скапливаться конденсат, в результате чего значительная часть поверхности змеевика не участвует в процессе теплообмена.

Из длинных змеевиков также затруднительно удалять инертные газы. Обычно змеевики делят на несколько секций, включаемых параллельно, но это усложняет их конструкцию.

Стаканы изготовляются из листовой стали и могут применяться при более высокой вязкости, чем змеевики. Однако удельная поверхность теплообмена стакана ниже, чем змеевика.

Кроме змеевиков используют также специальные охлаждающие гильзы (Error: Reference source not found).

Рис.2.5.12. Гильзы: 1 – трубка для ввода охлаждающей жидкости; 2 – трубка для вывода охлаждающей жидкости; 3 – фланец